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柔性制造系统工程训练教学实践

郑应彬;代荣

【摘要】在实验室引入柔性制造系统用于工程训练教学,以加强学生柔性制造及科

技创新能力的培养.该系统可以实现综合调控、终端控制、网络数据交换等功能,基

本包括了绝大部分工业生产中所涉及的应用技术.通过该系统教学,可使学生基本认

识柔性制造技术,提高科技创新能力.

【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2010(012)006

【总页数】3页(P190-192)

【关键词】柔性制造系统;工程训练;教学实践

【作者】郑应彬;代荣

【作者单位】西南大学,重庆,400716;西南大学,重庆,400716

【正文语种】中文

【中图分类】TS941

目前，传统的实习实验装备已经无法适应社会对毕业生知识广度和深度的要求。为

了让学生在学习期间就能够接触到工业现场的真实设备，认识工业现场设备的组织

形式和控制方式，掌握引导制造工业走向辉煌的先进运动控制技术和数控技术等重

要知识，在工程训练教学中引入了柔性制造系统（FMS）。柔性制造教学系统为

学生提供了一个开放性、创新性实践平台，可以帮助学生从系统整体角度去认识柔

性制造各个部分，从而掌握机电控制系统的组成、功能及控制原理，培养创新意识，

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提高工程训练综合能力。

西南大学工程训练中心利用中央与地方共建实验室项目，于2007年购置了一套标

准的柔性制造系统。FMS组成结构如图1所示。

FMS的主要特点是:

（1）高集成度。通过ProfiBus-DP工业现场总线等网络通讯手段将系统中的所有

单机设备进行高度、高效的集成。

（2）高开放性。FMS可为客户开放所有具有自主知识产权的软件源代码。系统中

以运动控制技术为主的单元装备均具有良好的硬件开放性，可以和工业上众多装备

进行接口，进行系统集成。软件系统采用开放式源代码和通用软件开发平台（MS

VC++和BorlandC++）。

（3）工业化。所有单元设备及系统采用标准工业级的装备和系统集成手段。

（4）模块化。系统中的单元设备（全自动堆垛机和混合式流水线）具有“联机/

单机”两种操作模式。所有单元设备的软硬件均可以独立操作，可以单机设备为平

台，进行单项技术的研发。

（5）先进性。“开放式运动控制器+伺服电机驱动”的精密伺服系统，具有高速、

高精度和低噪声的良好系统品质，集成了工业物流系统中的标准物流输送装备，皮

带式输送线、滚筒式输送线、差速链、转角机和流利链等。

（6）实践性。单元设备拆装方便，学生可以对某些设备进行拆装和更改。系统单

元控制具备的开放性可以使学生根据老师的要求对单元系统进行实际编程与调试，

具有较强的实践性。

该系统是一个综合教学与研究平台，首先融合了现代物流、自动化过程控制、先进

制造等三大领域的研究内容，可适合多专业学生进行实训。该平台上涉及到多学科

专业技术，老师和学生可利用该平台进行研究与验证。

（1）系统具备实际加工能力，可加工玻璃晶体，对样件具有全程演示及生产能力；

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（2）系统具有全程调度功能；

（3）系统具有单机独立控制独立运行功能。

（1）动态作业计划调度；

（2）库存资源动态显示；

（3）系统简单故障诊断与处理；

（4）工件加工单元状态显示。

底层为工业现场总线层，设备层的各单元设备Slave站